2017年1月20日19时24分，湖北省南漳县城关镇便河村三组发生山体崩塌灾害。根据国土资源部、中国地质调查局工作部署，应急技术指导中心副主任刘传正带队立即赶赴现场，为当地政府部门应急工作提供技术支撑与服务。

在现场抢险救灾指挥部的统一指挥下，专家组从地质灾害的角度展开了灾害区及周边区域的地质灾害隐患点调查；开展了专业监测预警工作；划定了危险区；分析了崩塌灾害成因；预测了残留危岩体稳定性，确保救灾队伍安全，避免发生二次灾害。

1月21日，专家组与湖北省国土资源厅工作组进行了会商。针对灾害发生的原因，专家组与当地工作组交换了意见，提出三点建议：一是针对类似地区特别是人口密集区、重点公共设施、高陡斜坡等危险地段实施地质灾害隐患拉网式排查，避免类似灾害发生；二是加强地质灾害易发区划成果的宣传推广，及时、全面宣传调查评价成果，强化全民防灾意识；三是加强对建设工程的安全选址管理，从源头上降低地质灾害风险。

现场调查

灾害现场

跨越山海，同心携手。9月，2025欧亚经济论坛如约在陕西西安盛大启幕。这场盛会中，一场聚焦地矿领域的“合作对话”尤为引人注目：作为论坛重要组成部分，以“加强科技引领，促进矿业发展”为主题的上海合作组织国家地学合作与矿业发展暨第四届“一带一路”国际地球物理会议，于9月23日～25日同期奏响合作强音。各国专家学者、行业精英齐聚一堂，共绘地学与矿业合作发展新蓝图。

从地质勘探技术共享到矿产开发经验互鉴，从科研平台联合搭建到人才培养深度协作，近年来，在中国—上海合作组织地学合作研究中心的推动下，上合组织国家在地学与矿业领域的合作触角不断延伸，以澎湃动力驱动区域经济在高质量发展的赛道上加速前行。

科研合作共破地学难题

中国与上合组织国家山水相连，具有可对比的地质构造背景和类似的成矿规律与成矿地质条件。为破解共同面临的资源环境和地球系统科学问题，中国—上海合作组织地学合作研究中心（以下简称中国—上合组织地学中心）经中国外交部、自然资源部（原国土资源部）批准，于2014年10月依托中国地质调查局西安地质调查中心成立，为上合组织国家的地学交流架起了一座坚实的“桥梁”。

就在上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议召开前夕，中国地质调查局西安地质调查中心项目组刚刚结束了在塔吉克斯坦的联合野外地质调查与技术交流活动。双方在塔吉克斯坦天山地区联合开展1：5万比例尺水系沉积物地球化学调查，完成调查面积150平方千米，为后续区域资源评价工作奠定良好基础。

在塔吉克斯坦举行的联合野外地质调查与技术交流活动现场。

这只是中国—上合组织地学中心组织开展联合境外考察的一个缩影。

截至目前，中国—上合组织地学中心与各国专家联合开展境外考察60余次，围绕中亚、特提斯带两大跨境成矿带，实地剖析关键地段物质组成、结构及重大构造—岩浆—成矿作用，明确了中亚、西亚地区古亚洲、特提斯构造域内重大地质构造界线、巨型成矿带的延伸情况及重要矿床成矿机制、成矿模式，如中亚金腰带、特提斯巨型铅锌矿带、斑岩铜矿带、沉积型锰矿带、蛇绿岩型铬铁矿带、伟晶岩型锂矿带等。这些工作的开展，推进了对两大构造域地质背景、成矿规律和关键地质问题的深化认识。

在此基础上，中国—上合组织地学中心与哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、阿富汗等国地学机构合作，围绕阿尔泰、准噶尔—巴尔喀什、天山、西昆仑—帕米尔—兴都库什等跨境成矿带，探讨了古亚洲洋和古特提斯洋构造转换过程与资源环境效应，并合作编制了古亚洲洋构造域西南段、特提斯构造域中西段1：250万～1：25万多层次系列地质图件、图集与专题研究报告等。这些服务产品不仅实现了标准统一、数据共享和地质界线对接，而且为各国地质找矿、重大工程部署、环境治理等提供了基础图件和数据支撑与科学应对方案。

作为“化学地球”国际大科学计划的组成部分，目前，中国—上合组织地学中心已与塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦、伊朗、土耳其等国联合完成160万平方千米低密度地球化学填图，绘制了69种/71种地球化学元素图谱，圈定出一大批地球化学异常区、找矿远景区，为合作国自然资源与生态环境可持续发展提供了权威的地球化学数据与解决方案，受到合作国高度肯定。

白俄罗斯去年成为上合组织成员国。在此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上，白俄罗斯地质科研生产中心主任梅利尼科夫表示，非常期待和与会各方在深部与超深部钻探技术、矿产资源成矿预测、地质数据处理、绿色矿山建设以及地质勘探技术设备研发等方面加强合作，支撑服务可持续发展和繁荣。

人才共育筑牢合作之基

9月23日，由西安地质调查中心与长安大学共建的“中国—上合组织地学中心长安学院”揭牌。该学院将依托双方科研教学资源，搭建集人才培养、科技创新、学术交流于一体的国际平台，为上合组织国家培育更多地球科学领域的卓越工程师与科学家。

此前，在中国地质调查局和中国地质大学（武汉）的推动下，于2019年成立的中国—上合组织地学中心武汉学院，目前已形成常态化培养机制，共有来自上合组织成员国、观察员国及对话伙伴国的在校生620人，包括博士110人、硕士510人，大大促进了上合组织国家地质调查能力和科研技术水平提升。

此外，中国—上合组织地学中心还通过组织短期研修、国际培训班、高级访问学者计划、项目合作等多种方式开展国际人才培养与交流。截至目前，该中心协助举办地矿官员、专业技术人员来华研修及短期培训22期，培训人员560人次；通过地质调查与科研项目合作，为上合组织国家地调科研机构培养专业技术人员200余名；在塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、巴基斯坦、哈萨克斯坦等国组建的由中青年科技骨干组成的国际合作地质调查与科研团队，不仅成为国际地学合作的中坚力量，更是促进人文交流和文化传递的重要使者。

9月23日，上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议开幕式上，还举行了上海合作组织青年地质科学家交流营颁奖仪式。中国地质大学（武汉） 伊朗籍博士研究生巴哈雷、西北大学巴基斯坦籍博士研究生阿克拉姆、长安大学中国籍博士研究生陈贤哲荣获“最佳青年报告奖”，西安石油大学俄罗斯籍本科生黛西荣获“文化交流使者”称号。

据悉，为积极践行《上海合作组织成员国元首理事会天津宣言》中关于深化上合组织框架内科技人文交流的重要精神，中国—上合组织地学中心于9月21日～23日在西安组织了上海合作组织青年地质科学家交流营。来自13个国家的50位青年地质科学家代表，通过学术研讨、实地考察和文化互动，促进青年智慧碰撞，激发青年创新活力。 

深化合作共赢广阔未来

当前，上合组织各成员国正处于经济转型升级与工业化加速推进的关键时期。矿业已成为这些国家经济发展的重要支柱乃至增长引擎。此次上海合作组织国家地学合作与矿业发展会议上发布的《上海合作组织成员国矿业发展报告（2025）》（以下简称《报告》），描绘了未来上合组织成员国矿业发展图景。

《报告》指出，围绕上合组织天津峰会关于促进能源可持续发展、绿色产业、数字经济、人工智能、科技创新等声明和行动计划，各成员国间要进一步加强矿业投资与产业合作，着力打造国际矿业高质量协同发展新格局。

共绘绿色与可持续矿业新蓝图方面：共同制定与互认绿色矿山、环境保护与生态修复标准；推广ESG（环境、社会和治理）投资理念，建立区域绿色矿业发展示范区；推动资源开发与碳中和目标协同，为全球矿业治理提供“上合方案”。

共建地质信息与资源共享平台方面：深化跨境成矿带联合地质调查与能源资源潜力评价；推动成员国共享地质资料、矿业政策与投资环境信息；合作应用“空—天—地”一体化勘查技术，联合圈定和优选找矿靶区。

共筑韧性安全的矿业产业链供应链方面：加强从勘查开发到加工冶炼的关键矿物产业链协同；合作建设矿业产业园区，提升矿产品附加值；建立产业链供应链风险预警与协同保障机制。

共促科技创新与能力建设方面：联合研发与推广绿色智能开采、低碳选冶等先进技术；加强数字化矿山建设合作；建立联合实验室和人才培训基地。

执大象，天下皆往；循正道，同行者众。如今，上海合作组织巨轮从天津再出发，开启充满希望的新航程。中国与上合组织各国的地学与矿业合作也必将走向更广阔的舞台。

中国地质调查局相关负责人表示，愿以此次会议为契机，与各成员国、合作伙伴国的地矿机构、科研院所、高校及企业一道，继续深化地学务实合作，联合开展地质调查、科学考察、编图、专题研究；持续推动绿色矿业发展，加强地质矿产领域技术与装备创新合作，推进科技政策和管理经验共享；依托中国—上合组织地学中心，持续推动地质科技、矿业贸易、政策法规等信息互通共享，促进区域经济社会发展。

地球是一个直径为6000多千米的实心球体，从地面到地球中心的距离比从北京到海南岛2倍的距离还要远。地球由地壳、地幔、地核三部分构成，整个结构就犹如一颗半熟的鸡蛋：蛋壳好比地球的地壳，其物质状态为固态；蛋白好比地球的地幔；蛋黄好比地球的地核，物质状态为液态。地表以下平均每100米温度升高约3℃。科学家研究显示：地核与地幔边界的温度大约为3700℃，而地核内部温度可能高达5000℃，几乎与太阳表面一样炽热。因此，地球内部蕴藏着惊人的热量，其中一部分地热资源便以干热岩的形式埋藏于其中。

一、干热岩是什么？

早期，干热岩通常是指温度高于200℃，埋藏于距地面2000米以下的无裂隙的岩体，主要是各种变质岩或结晶岩类岩体。伴随着干热岩勘测和开发的深入，干热岩的概念有了更为广泛的外延。只要岩体温度高，埋藏深度合理，内含流体较少（或不含流体），能用各种技术手段提取其中的热量，均可称为干热岩。

干热岩属于地热资源的一种，被誉为“来自地球母亲的温暖”。地热资源是一种来自地球内部的热能资源，温泉便是我们日常生活中最熟悉的地热资源。关于地热的来源，有多种假说。一种假说认为，地热主要来源于地球内部放射性元素衰变释放出的热能。还有一种假说认为，地热来源于地球自转产生的旋转能以及化学反应、岩矿结晶释放的热能。而在地球的发展演化过程中，产生的热能总量超过地球散逸的热能，巨大的地热能便储存于地球内部，等待人们去开发。

相比当前已开发利用的各类能源，干热岩具有无可比拟的优势。与煤炭、石油和天然气等传统化石能源相比，干热岩是一种清洁的可再生能源，不会产生污染环境的有害物质。与太阳能、风能、核能等新能源相比，干热岩的稳定性好，不受季节气候昼夜条件的限制。此外，干热岩的成本低，干热岩发电的成本仅为风力发电的一半，只有太阳能发电的十分之一，和煤炭发电的成本相当。

干热岩是无处不在的资源，分布几乎遍及全球，从理论上说，随着地球向深部的地热增温，任何地区达到一定深度都可以开发出干热岩，因此干热岩又被称为是无处不在的资源。但就现阶段来看，由于技术和手段等限制，干热岩资源专指埋深较浅、温度较高、有开发经济价值的热岩体。因此，当前的干热岩开发更多地着眼于这些地区，它们位于全球板块或构造地体的边缘，构造活动剧烈，是地球释放内部能量的主要区域，地热资源十分丰富。

我国干热岩分布广泛，特别是东北地区、华北平原、东南沿海地区、西北地区均具有丰富的干热岩资源，具有很大的开发潜力。以高温干热岩体的发现地青海共和盆地为例，其干热岩理论资源量折合标准煤6303.05亿吨，以其2%作为可开采资源量计算，折合的标准煤是中国2016年能源消耗的3倍。

干热岩不但储量丰富，还可以循环利用。开发干热岩时，加热产生水蒸气的过程会使岩石温度降低，但地心的炽热岩浆会重新加热这些岩石，从而实现干热岩的周期性循环利用。

二、“石头”也可发出电来？

目前，人们对干热岩的开发利用，主要集中在干热岩发电。干热岩开发利用的核心是建立增强型地热系统（EGS工程）。首先从地表往干热岩体中打一眼井（注水井），将井口封闭后，注入高压清水，此时井底能够产生非常高的压力，该压力足以将致密的岩石压裂形成复杂缝网，或将岩体中的天然裂隙扩张形成更大的裂缝；随着清水的不断注入，裂缝不断增加、扩大，并相互连通，最终形成一个体积庞大的人工热储（类似一个巨大的鸟窝）。在距注水井合理的位置再钻几眼采出井，通过控制井眼轨迹，使采出井能够贯穿压裂缝网。整个EGS工程，通过注水井（回灌井）将低温水注入到人工产生的、张开且连通的缝网中，低温水与高温岩体接触被加热，然后通过采出井便将岩石裂隙中的高温水、汽提取到地面，取出的水、汽温度可达150～200℃，通过热交换及地面循环装置用于发电，冷却后的水再次通过高压泵注入地下热交换系统循环使用。整个过程都是在一个封闭的系统内进行。

以法国东部阿尔萨斯地区的一座干热岩发电站为例，工作人员在这里钻了三眼深井，一直钻到地表5000米以下的基岩中。发电时，用水泵以每秒100升的速度从中间的注水井向地下灌冷水，这些冷水被干热岩加热成约200℃高温的水蒸气，从另外两眼生产井抽出地面，送入一个热交换器，并在热交换器中驱动涡轮机发电。整个转换过程消耗的总电量，只相当于发电站发电量的20%。

增强型地热系统的开发和利用主要是建造两个子系统：地下人工储层和地面发电系统，二者都需要多项技术的运用和集成。其中，创建地下人工储层是目前研究的焦点。

三、我国干热岩勘查开发现状

我国干热岩资源潜力巨大，开发前景广阔，是极具潜力的战略能源，但是我国干热岩勘查与开发起步晚，在干热岩形成机制、分布情况、热储特征、评价方法、勘查开发技术等领域仍存在较多尚未解决的问题。

为推动我国干热岩勘查开发，2013年以来，中国地质调查局先后在东南沿海地区、松辽平原地区、华北地区和青藏高原等重点地区实施了干热岩勘查。2014年，中国地质调查局与原青海省国土资源厅共同组织实施的青海共和盆地干热岩勘查钻获干热岩，填补了我国一直没有勘查发现干热岩资源的空白。2017年5月在共和县恰卜恰镇完井的GR1干热岩勘探孔再获温度新高，取得了一批重要成果，为我国进一步开展干热岩勘查开发研究打下了重要基础。在此基础上，中国地质调查局围绕国家清洁能源需求，加大力度在青海共和推进干热岩资源的试验性开发。

干热岩开发利用的技术原理虽然简单，但实际应用过程中仍存在大量的技术性难题，例如在干热岩中钻井，对钻杆、钻头的寿命以及具有“钻井血液”之称的泥浆稳定性都是极大的挑战；而地层中含有大量的矿物质，在干热岩开发中，被气化的矿物质会重新在井壁结垢，类似血管中的“血栓”，沉积时间一久很容易将开采通道堵死。面对众多的技术性难题，科研人员唯有加快技术探索的步伐，才能在这场国际能源竞赛中拔得头筹！

（作者单位：自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所）

近日，中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）的毛景文院士、肖克炎研究员和孙嘉副研究员参加了在美国科罗拉多州戈尔登（Golden）市举行的第十八届国际矿床地质学会学术会议。

国际矿床地质学会成立于1965年，本次会议适逢学会成立60周年，吸引了来自世界各国的近500名科研人员、研究生、企业界代表参会交流。会议以“变化世界中的矿产资源”为主题，聚焦学科领域新进展和全球找矿新发现，组织开展了包括大会报告、专题研讨、展板交流、野外考察、培训讲座在内的系列活动，推动参会人员进行全面交流研讨。

会议期间，毛景文院士和德国克劳斯塔尔工业大学Bernd Lehnman教授作为“与岩浆岩相关的钨锡和稀有金属矿床”专题会议联合召集人，组织各国学者针对上述矿床的成矿机理、找矿标志等重要科学问题开展了系统讨论，吸引大量科研人员参会交流。肖克炎研究员参与了包括斑岩铜矿、造山型金矿在内的多场专题研讨，并就矿产资源潜力评价方面的新进展与各国知名学者进行深度交流，同时也为后续科研合作开展了探讨。孙嘉副研究员在“测试技术与勘查应用新进展”专题会议上作了题为《中国西藏中部多不杂斑岩铜金矿热液演化过程：来自稳定同位素和阴极发光的证据》的报告，详细介绍了硫同位素在成矿机理解译和找矿勘查应用方面的最新研究成果。此外，他还代表未到会的西北大学刘鹏教授作了题为《大气降水加入时机对锡矿成矿规模的控制作用》的报告，受到与会者的欢迎和尊敬。

除了上述会场交流，毛景文院士和孙嘉副研究员对美国Climax斑岩钼矿及丹佛盆地边缘白垩纪砂岩地层中的铀-钼矿化现象进行了野外考察。其中，Climax斑岩钼矿是全球最具代表性的斑岩性钼矿床，该矿床的发现和相关研究对世界各国类似矿床的勘查和科研工作发挥重要的指示作用。毛景文院士和孙嘉副研究员在当地公司技术人员的带领下，详细了解了该矿床的构造、岩浆、蚀变和矿化特征，丰富了对斑岩钼矿的认识。此外，Bernd Lehnman教授以戈尔登公路沿线揭露的地层和矿化现象为例，向毛景文院士和孙嘉副研究员介绍了丹佛盆地白垩纪地层的铀矿成矿特征，并就该地区的铀矿和钼矿共生产出现象进行了分析讨论。

作为我国矿床资源领域的重要科研力量，资源所本次参会交流为拓展学科领域认识，深化国际合作发挥了积极作用。

毛景文院士（左四）和孙嘉副研究员（左三）考察Climax斑岩钼矿 

毛景文院士（右）和Bernd Lehnman教授（左）在公路沿线考察丹佛盆地铀-钼矿矿化特征 

一、项目概况

中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“采购单位”）拟对“资源所荣誉室建设项目”进行公开询价采购，现邀请符合资格条件的供应商提交密封报价。

二、项目内容及要求

项目名称：资源所荣誉室设计施工一体化建设

建设地点：北京市西城区百万庄大街26号

建设规模：总面积约54平方米（由两间27平方米办公室改造而成）。

服务范围： 

1、根据采购单位提供的荣誉室基础资料，完成前期方案设计（含功能布局、展陈逻辑、视觉效果等）；

2、 提供施工图、材料清单、设备配置及详细预算；

3、 完成施工（含展墙制作、多媒体设备安装、灯光调试等）及验收交付。

设计要求：

1、突出科研院所特色，体现“小而精”的展示风格；

2、合理运用空间，兼顾荣誉陈列、成果展示、互动体验等功能；

3、 材料环保耐用，符合国家相关标准。

三、供应商资格要求

1、具有独立法人资格，持有有效的营业执照或三证合一证件；

2、 具备展览展示设计施工相关资质（如建筑装饰工程设计专项资质、装修施工资质、展览工程企业资质等）；

3、 近三年内承接过类似场馆（展厅、荣誉室、文化馆等）设计施工案例（需提供合同复印件或项目照片）；

4、信誉良好，无重大违法记录，未被列入“信用中国”网站失信名单。

四、报价文件要求

1、提交材料：

设计方案图（含平面布局图、效果图等）；

详细施工报价表（列明材料品牌、型号、单价及总价）；

营业执照复印件（加盖公章）；

售后服务承诺书（含质保期、响应时间等）；

相关业绩证明（1—2个类似项目案例）；

联系人及联系方式。

2、文件形式：纸质版一式六份，密封包装（封面注明“资源所荣誉室建设询价—未开封”）。

五、时间及地点安排

1、报价截止时间：2025年8月15日17时00分（以采购单位签收时间为准，逾期不予受理）。

2、 提交地址：北京市西城区百万庄大街26号地科院资源所

3、邮件收件人：叶老师 联系电话：18612349561 业务咨询：杨老师 68999808（工作日8:00-12:00，13:00-17:00）。

六、评审与合同签订

1、 采购单位将组织评审小组，综合考量方案合理性、报价、企业资质等因素择优确定供应商；

2、 评审结果将通过电话或邮件通知中标单位，未中标者不另行通知；

3、 中标单位需在接到通知后5个工作日内签订合同。

七、其他说明

1、 本次询价不收取任何费用，供应商自行承担投标相关成本；

2、 采购单位保留对项目内容调整及终止询价的权力；

3、 公告解释权归中国地质科学院矿产资源研究所所有。

附件：荣誉室基础资料（联系杨老师获取）

注：投标后填写二维码信息

中国地质科学院矿产资源研究所

2025年8月8日

斑岩型铜金矿床是全球铜和金的重要供给来源，近年来，研究人员在多个与碱性岩浆岩相关的斑岩型铜金矿床中发现硫同位素具有时空分带特征，并且该特征与矿体品位变化相对应，这不仅为理解斑岩矿床形成机制提供了新的视角，同时也为找矿勘查提供了新的思路。全球范围而言，斑岩型铜金矿床多与钙碱性岩浆岩有关，然而，硫同位素是否也具有分带特征及其对成矿作用指示意义尚不明确。近期，中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）孙嘉副研究员研究团队以西藏多龙矿集区多不杂斑岩型铜金矿床为主，兼顾区内多个矿床开展了系统研究，以此为解决上述科学问题提供新的证据。

研究工作首先根据地质编录与矿物学研究结果，查明了多不杂矿床蚀变矿物组合类型及分布特征，并将成矿作用划分为3个阶段。其中，早阶段与钾硅酸盐化蚀变和青磐岩化蚀变有关，中阶段与绿泥石-绢云母化蚀变有关，晚阶段泥化蚀变局部发育，同时产出大量石英脉、硬石膏脉和黄铁矿脉。通过对比铜金矿体数据，确定成矿作用主要产于钾硅酸盐化蚀变带，而绿泥石-绢云母化蚀变带也有部分矿质沉淀。在此基础上，对上述不同成矿阶段和蚀变的相关脉体开展了硫同位素研究，共采集100余件样品进行系统分析。结果表明不同蚀变类型、成矿阶段的硫化物δ³⁴S值具有明显差异，具体表现为：早阶段钾硅酸盐化蚀变（-4.8‰~-0.4‰）相比青磐岩化蚀变（1.2~4.8‰）具有更低的δ³⁴S值，中阶段绿泥石-绢云母化蚀变（-2.6‰~0.6‰）相比钾硅酸盐化蚀变具有更高δ³⁴S值，晚阶段三类热液脉体δ³⁴S值逐渐升高（-3.1‰~0.5‰，-2‰~0.6‰，-0.7‰~2.3‰）。综合流体包裹体、氧同位素数据和模拟计算推测，硫同位素的分带变化主要与沸腾作用和水岩反应有关，而矿质沉淀则主要由沸腾作用导致的流体降温所引发。此外，硫同位素分带与矿体品位变化对比显示，该矿床矿体富集部位硫化物具有更低的δ³⁴S值（矿体Cu品位＞0.2%，黄铜矿δ³⁴S（‰）＜-1，黄铁矿δ³⁴S（‰）＜0），表明硫同位素对圈定矿化中心具有重要指示意义（图1）。

同时，对多龙矿集区波龙、拿若、拿厅、拿顿和铁格隆南矿床开展的研究指示，硫同位素在矿床范围内也表现出一定的时空变化规律，并可为探讨温度、氧逸度等变化提供佐证。值得注意的是，矿集区内各矿床主要矿化阶段的硫化物均具有较低的δ³⁴S，表明该特征在类似矿床的找矿勘查工作中也可发挥积极的指示作用。

图1. 多不杂斑岩型铜金矿床铜品位分布与硫同位素变化图解

（a.黄铁矿δ³⁴S值；b.黄铜矿δ³⁴S值）

天然成因金刚石一般产自于金伯利岩筒、钾镁煌斑岩、蛇绿岩体中，少量形成于陨石撞击。金刚石的碳稳定同位素能为它们的生长过程提供关键线索，能够示踪地幔物质循环，尤其是深部碳循环过程。目前金刚石微区碳同位素分析主要仪器设备（纳米）离子探针造价高，且对制样要求较高，迫切需要开发一种快速、准确、高效的测试方法。

近期，中国地质科学院地质研究所开展激光剥蚀多接收器质谱法（LA-MC-ICP-MS）技术攻关，评估使用LA-MC-ICP-MS测定金刚石碳同位素可行性，取得了系列新认识。一是评估了激光参数对碳同位素分析的影响。按梯度调整激光参数，当信噪比优于4，可以获得跟离子探针类似的精度；采用合金制靶而非环氧树脂，可以有效降低碳的背景值，从而提升信噪比。二是揭示了基体效应的产生机制：通过对ICP中¹²C⁺，¹³C/¹²C和⁴⁰Ar³⁺进行了高空间分辨率耦合成像研究，阐明了⁴⁰Ar³⁺的离子化动力学，获得了元素之间互相影响电离（基体效应）的直接证据，核素电离过程的相互影响导致元素和同位素分馏，这是产生基体效应的机制之一(图1)。三是确定了ICP中碳同位素分析的最稳定区域以便于高精度碳同位素分析。四是验证了LA-MC-ICP-MS方法的可靠性：对两种金刚石（天然金刚石（D-N-1）和合成金刚石（D-HTHP））分别使用多种技术手段进行了测量，既标定了标样也验证了该方法的可靠性，尽管空间分辨率略逊于（纳米）离子探针，但充分表明LA-MC-ICP-MS是一种快速、精确、准确的金刚石碳同位素分析方法。

本研究通过样品制备工艺的改进、等离子体性质研究、标样研制等工作，揭示了基体效应的形成机制，评估了使用LA-MC-ICP-MS测试碳同位素的可行性，建立了金刚石激光微区碳同位素分析方法，为后续基体效应的深入研究和其它碳酸盐碳同位素分析方法研发奠定基础。该项技术已成功为珠宝鉴定行业区分出十余种人工合成及天然金刚石，并且已经为地质所深部碳循环等课题组提供了技术支撑。

图1 等离子体中元素同位素分布（Neptune Plus）

编者按 

“是那山谷的风，吹动了我们的红旗……我们满怀无限的希望，为祖国寻找着富饶的矿藏。”

新一轮找矿突破战略行动启动以来，广大地质工作者大力弘扬爱国奉献、开拓创新、艰苦奋斗的优良传统，把智慧、汗水洒遍山川大地，为地质找矿事业书写崭新的时代篇章。《中国自然资源报》开设“地质足迹印山川”栏目，通过系列报道展示地质人物和团队的感人事迹，推动新一轮找矿突破战略行动取得更大成果。

“要想立足国内实现资源自给，资源勘查必须往深走。”这是第十八次李四光地质科学奖获得者吕庆田一贯的观点。

地层深处高温高压，遍布坚硬的岩石。“入地”之旅怎么走？如何才能“入地”更深？20多年来，中国地质科学院地球深部探测中心研究员吕庆田带领团队在陆内成矿理论和深部找矿预测新方法研究、深部勘探仪器设备研发等方面取得系列成果，给出了答案。

吕庆田2017年参加在美国阿拉斯加举行的 EarthScope会议。

加强地球深部探测

破解资源环境及灾害问题

1981年，17岁的吕庆田在老师建议下，顺利考入长春地质学院应用地球物理专业。1988年硕士毕业后，他被分配到中国地质科学院矿床地质研究所（现中国地质科学院矿产资源研究所），从一名实习研究员干起。之后，他一直在各个项目区通过地球物理的手段研究岩石圈结构等地球科学问题。

2000年，国土资源部“十五”专项研究计划“大型矿集区深部精细结构探测研究”启动，吕庆田参与其中。自此，他的学术方向开始了明确的变化——执着于探向地球深部。

为什么要探测深部、认识深部？“两大因素使然。”吕庆田说。

一是当时全球的矿产勘查都在向深部500米以下进军，我国起步已晚，必须加速赶上。

二是深部因素对成矿的控制作用逐渐被认识到，如幔源岩浆、新生地壳熔融、拆沉与底侵和深大断裂对成矿金属类型和矿床分布的一级控制等。

但深部地质结构、物质性质不清，控矿要素不明确等原因，让勘查深度难以突破，拓展深部资源遇到严峻挑战。为此，吕庆田带领团队先后承担了“十三五”重点研发计划项目“华南陆内成矿系统的深部过程与物质响应”、深部探测专项第3项目等20余项深部金属矿勘查技术和应用研究工作。

2016年5月30日，习近平总书记在“科技三会”上指出，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。同年，我国酝酿启动深地国家科技重大专项，瞄准国际地球科学前沿进行布局。吕庆田积极参与其立项和申报工作，并负责相关内容的编写。

此后近十年，吕庆田带领团队，以我国东部长江中下游成矿带和西部东准噶尔成矿带为探测对象，在成矿系统理论框架下开展了多尺度地球物理综合探测和研究，在陆内成矿系统的三维结构、深部找矿思路和找矿发现等方面取得重大进展。

选择我国东部长江中下游成矿带和南岭成矿带，以及铜陵、庐枞、于都—赣县等典型矿集区，吕庆田带领团队在成矿带岩石圈层次、矿集区地壳结构层次、矿床（田）精细探测层次，部署开展了三个层次的“入地”探测研究工作。

三个层次的探测研究工作，在揭示区域成藏成矿控制因素、开辟找矿新空间的同时，把握地壳活动脉搏，为提升区域地质灾害监测预警能力提供技术支撑。吕庆田说：“加强地球深部探测，对我国资源能源安全和减灾防灾意义重大。”

发展陆内成矿理论

解开地球深部成矿奥秘

岩石圈结构、物质和深部过程对成矿系统具有关键控制作用，但存在诸多认知“盲区”。

对此，综合20多年开展的综合探测研究，吕庆田带领团队创新性开创了以多尺度探测为特色的成矿系统研究新领域，提出陆内成矿系统受岩石圈拆沉、地壳属性和块体边界控制的新认识，发展了陆内成矿理论。相关成果在“十三五”国家重点研发计划深部探测专项中被充分吸纳。

“比如，以往认为成矿作用大都发生在板块边缘，与板块边缘造山作用密不可分，如洋—陆俯冲造山、陆—陆碰撞造山，而对于大陆板块内部的成矿作用及深部动力学机制却鲜有了解。”吕庆田说，他带领深部探测专项第3项目组在长江中下游成矿带经过4年努力，解开了大陆板块内部成矿的“深部奥秘”。

他们在长江中下游成矿带发现了岩石圈增厚、拆沉和软流圈隆起的关键证据，建立了陆内成矿的深部动力学模型。更为重要的是，他们获取了陆内下地壳和岩石圈地幔俯冲的清晰图像。

“这些发现诠释了为什么在长江中下游这个狭窄的带内，形成了数百个金属矿床。”吕庆田进一步解释说：“与板块边缘成矿类似，大陆内部在远程应力的作用下，也可以发生大陆俯冲，俯冲导致壳幔强烈相互作用，最终沿俯冲带形成大陆内部的巨型成矿带。”

前期扎实的探测研究工作，为钻探验证奠定了良好的基础。庐枞矿集区深部异常验证钻孔取得了深部重大找矿线索，发现了高强度的铀矿化，深部铀矿化为交代碱性岩复合型铀矿的新认识据此被提出。这一发现对庐枞深部找铀具有重大的理论和实际意义，并被推广到华南陆内造山等成矿系统的研究中。

创新深部探测技术

让矿集区结构“透明化”

知道深部有矿，怎么找？当时，国内外都没有多少经验可以借鉴。“

对深部矿产勘查来说，不仅需要突破精度、灵敏度更高的各种传感器技术，提升野外测量设备的稳定性，还要发展新的数据解释技术，把观测的数据转换为‘透视’地下的图像。”吕庆田说。

这一目标，在他带领深部探测专项第3项目组开展长江中下游成矿带深部探测试验时实现了。他们形成了一套针对大型成矿带岩石圈结构探测的技术解决方案，发展了多种地球物理数据处理与解释技术。

通过骨干剖面的反射地震探测和重磁数据的全三维反演，项目组揭示了庐枞、铜陵矿集区的地壳结构框架，发现了一批新的断裂，建立了该地区的三维地质模型，初步实现了矿集区的“透明化”，为认识成矿作用和助力深部找矿起到了关键作用。

“希望我们在长江中下游成矿带、矿集区到矿田的探测模式和技术思路可以推广到其他成矿带去。”吕庆田这样表示。为此，他带领团队经过长期实践探索，提出了稀疏地震剖面、地表地质约束的三维重、磁交互反演地质建模方法，并以此为物性反演初始模型，采用求取置信区间确定物性变化、通过逻辑拓扑实现岩性识别，完善了岩性填图技术，为矿集区结构“透明化”提供了技术手段。

在以上成果基础上，他带着团队经过进一步研究，形成“三维结构+成矿模式+综合信息”相融合的深部找矿“三元”预测方法——通过提取已知矿床地质属性特征，通过三维证据权方法、专家系统、机器学习算法，实现深部成矿预测的自动化和定量化。

利用该方法，他带领团队在安徽庐枞矿集区井边—巴家滩预测区深1500米～1740米之间，发现累计厚97米的高品位铀矿化体；在新疆伊吾县戈壁滩，发现拉伊克勒克大型隐伏斑岩—矽卡岩铜铁矿床，获得333+334铜资源量118.8万吨。矿集区“透明化”探测和“三元”成矿预测方法的有效性得到验证。

目前，“三元”成矿预测方法已推广应用到安徽、新疆、江西、山东等地区，取得了良好深部找矿效果。

研发系列勘探设备

推动我国勘探技术进步

多年的深部探测实践，让吕庆田越来越深刻意识到，突破“卡脖子”核心技术，降低对外依赖，对保障国家资源安全意义重大。强烈的使命感、责任感使吕庆田和他带领的研发团队担起了“十二五”国家863计划“深部矿产资源勘探技术”研发任务。

作为该计划重大项目首席专家，吕庆田带领团队先后突破了高精度微重力传感器技术、铯光泵磁力仪传感器技术、宽带感应式电磁传感器技术等10项关键核心技术。其中，微重力传感器的突破使我国成为国际上为数不多的可以自主生产高精度重力仪的国家。

在重磁、电磁、地震、井中勘探仪器和钻探设备方面，他们研制出高精度地面数字重力仪、大功率多功能电磁探测系统、4000米地质岩心钻探成套技术装备等18套急需的勘探地球物理仪器设备，形成了从地面到地下的系列仪器装备。

在地球物理方法数据处理和解释方面，他们完善了直流电阻率与极化率三维反演方法、重磁三维约束反演方法等20多项地球物理数据处理解释方法，研制出多参量地球物理数据处理与反演软件系统、金属矿地震处理解释新技术与软件系统2套大型软件系统，形成了多功能三维电磁正反演与可视化交互解释软件系统、金属矿地下物探数据处理解释系统等8个专用软件系统。

“这一轮的技术研发，使我国在地球物理勘查技术领域极大地缩小了与国外的差距，大幅度降低对国外勘查设备和解释软件系统的依赖，一定程度上打破了国外在此领域的仪器设备垄断，大幅提高了我国深部资源勘查技术自主研发能力和国际竞争力。”吕庆田说。

他带领的团队因此荣获2022年自然资源科学技术奖特等奖，获得发明专利授权66项、实用新型专利授权45项、软件著作权105项。现在，相关成果广泛应用到矿产勘查、国防、科研和工程等领域，替代国外进口，解决国家重大需求，极大促进了我国金属矿勘探技术的系统提升、整体跨越和进步。

收获“深地”成果

一路艰辛成为美好回忆

系列重大成果的取得并不是一帆风顺的。

“我带着深部探测专项第3项目组在庐枞、铜陵矿集区开展三维立体探测施工的时候困难重重。在野外，我们遇到的最大困难是各种看不见的电磁和振动干扰，这些干扰来自各种电线、工厂、高速路和居民生活区。”吕庆田苦笑着说，因为反射地震的数据采集要记录地下几十千米反射上来的信号，需要绝对的安静。

为了获得高信噪比的数据，项目组不得不在夜深人静的时候采集数据。有时，他们还需要设置警戒，或与周边的工厂协调暂时停工。这需要他们和当地相关部门和百姓反复沟通。

“技术上的难题、施工上的困难、与当地相关部门协调等，多年下来，大家都成了多面手。”吕庆田笑着说。

20多年在深地探测领域的不懈努力和学术积累，让吕庆田及其团队先后获得国家科技进步奖一等奖、二等奖各一项；国土资源科学技术奖一等奖3项，二等奖1项。他本人于2009年入选国家“新世纪百千万人才工程”国家级人选，2019年入选自然资源部高层次科技创新人才第二梯队人才和科技创新团队（负责人），2023年获得第十八次李四光地质科学奖（科研奖）。他先后为国家培养了18位硕士、20多位博士和10多位博士后，带领的深部资源探测研究团队于2018年入选自然资源部高层次科技创新团队。

“与6000多千米的地球半径相比，我们的研究还仅仅停留在地球的表皮。”吕庆田说，“我毕生奋斗的方向就是带领团队拓展深部空间，认识地球深部运行规律，发现更多的资源。为了在这个方向走得更远，我们比以往任何时候都更加需要弘扬李四光等老一辈科学家的精神，坚持真理、严谨求实、锐意创新，以李四光先生的崇高精神为标杆，主动服务国家发展战略需求，积极投身地球科技创新前沿，努力为建设科技强国贡献力量！”